铜合金分类与化学成分

铜合金分类与化学成分

铜合金分类与化学成分

一、黄铜

黄铜是铜与锌的合金。最简单的黄铜是铜——锌二元合金，称为简单黄铜或普通黄铜。改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。黄铜中锌的含量越高，其强度也较高，塑性稍低。工业中采用的黄铜含锌量不超过45%，含锌量再高将会产生脆性，使合金性能变坏。

为了改善黄铜的某种性能，在一元黄铜的基础上加入其它合金元素的黄铜称为特殊黄铜。常用的合金元素有硅、铝、锡、铅、锰、铁与镍等。在黄铜中加铝能提高黄铜的屈服强度和抗腐蚀性，稍降低塑性。含铝小于4%的黄铜具有良好的加工、铸造等综合性能。在黄铜中加1%的锡能显著改善黄铜的抗海水和海洋大气腐蚀的能力，因此称为“海军黄铜”。锡还能改善黄铜的切削加工性能。黄铜加铅的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性，铅对黄铜的强度影响不大。锰黄铜具有良好的机械性能、热稳定性和抗蚀性；在锰黄铜中加铝，还可以改善它的性能，得到表面光洁的铸件。黄铜可分为铸造和压力加工两类产品。常用加工黄铜的化学成分，见表1。

表1 常用加工黄铜的化学成分

主要化学成分（%）（重量） 组别 代号 铜 H96 H90 H80 H68 H62 H59 HPb63-3 铅黄铜 HPb59-1 57.0-60.0 95.0-97.0 88.0-91.0 79.0-81.0 67.0-70.0 60.5-63.5 57.0-60.0 62.0-65.0 铅2.4-3.0 铅0.8-1.9 余 量 锌 其它合金元素 杂质总和(%)(重量) ≤0.2 ≤0.2 ≤0.3 ≤0.3 ≤0.5 ≤1.0 ≤0.75 ≤1.0 普通黄铜 余量 锡黄铜 HSn62-1 61.0-63.0 余量 锡0.7-1.1 ≤0.3

加砷黄铜 HSn70-1 69.0-71.0 余量 余量 锡0.8-1.3,砷0.03-0.06 ≤0.3 铝黄铜 HAl60-1-1 58.0-61.0 铝0.7-1.5,砷0.1-0.6,铁0.7-1.5 铁0.6-1.2,铝0.1-0.5, 锰0.5-0.8,锡0.3-0.7 ≤0.7 HFe59-1-1 铁黄铜 HFe58-1-1 57.0-60.0 56.0-58.0 余量 ≤0.3 ≤0.5 锰黄铜 HMn58-2 57.0-60.0 余量 余量 余量 锰1.0-2.0 ≤1.2 镍黄铜 HNi65-5 64.0-67.0 镍5.0-6.5 ≤0.3 硅黄铜 HSi80-3 79.0-81.0 硅2.5-4.0 ≤1.5 二、青铜

青铜是历史上应用最早的一种合金，原指铜锡合金，因颜色呈青灰色，故称青铜。为了改善合金的工艺性能和机械性能，大部分青铜内还加入其它合金元素，如铅、锌、磷等。由于锡是一种稀缺元素，所以工业上还使用许多不含锡的无锡青铜，它们不仅价格便宜，还具有所需要的特种性能。无锡青铜主要有铝青铜、铍青铜、锰青铜、硅青铜等。此外还有成份较为复杂的三元或四元青铜。现在除黄铜和白铜（铜镍合金）以外的铜合金均称为青铜。

锡青铜有较高的机械性能，较好的耐蚀性、减摩性和好的铸造性能；对过热和气体的敏感性小，焊接性能好，无铁磁性，收缩系数小。锡青铜在大气、海水、淡水和蒸汽中的抗蚀性都比黄铜高。铝青铜有比锡青铜高的机械性能和耐磨、耐蚀、耐寒、耐热、无铁磁性，有良好的流动性，无偏析倾向，可得到致密的铸件。在铝青铜中加入铁、镍和锰等元素，可进一步改善合金的各种性能。 青铜也分为压力加工和铸造产品两大类，常用加工青铜的化学成分见表2。

表2常用加工青铜的化学成分

主要化学成分（%）（重量） 组别 代号 锡 QSn4-3 QSn4-4-2.5 QSn6.5-0.1 2.5-4.5 3.0-5.0 6.0-7.0 铝 锰 其它 锌2.7-3.3 锌3.0-5.0 磷0.10-0.25 ≤0.3 ≤0.2 ≤0.1 杂质总和(%)(重量) 锡青铜 铅1.5-3.5

QSn6.5-0.4 QA15 QA17 铝青铜 QA19-2 QA19-4 QA110-3-1.5 QMn1.5 锰青铜 QMn5 QSi1-3 硅青铜 QSi3-1 铍青铜 QBe2 6.0-7.0 4.0-6.0 6.0-8.0 1.5-2.5 8.0-10.0 1.0-2.0 8.0-10.0 8.5-10.0 1.2-1.8 4.5-5.5 硅0.6-1.1 硅2.7-3.5 铍1.80-2.10 1.0-1.5 0.1-0.4 磷0.26-0.40 铁2.0-4.0 铁2.0-4.0 ≤0.1 ≤1.6 ≤1.6 ≤1.7 ≤1.7 ≤1.7 ≤0.3 ≤0.9 ≤0.5 ≤1.1 镍0.2-0.5 ≤0.5 三、白铜

以镍为主要添加元素的铜基合金呈银白色，称为白铜。铜镍二元合金称普通白铜，加锰、铁、锌和铝等元素的铜镍合金称为复杂白铜，纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性。工业用白铜根据性能特点和用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种，分别满足各种耐蚀和特殊的电、热性能。白铜多经压力加工成白铜材，常用加工白铜的组别、化学成份见表3。

表3加工白铜的组别和成分

主 要 化 学 成 分 （%） 组别 代 号 镍+钴 普 通 白 铜 B0.6 B5 B19 B25 BFe10-1-1 铁白铜 BFe30-1-1 锰 白 BMn3-12 BMn40-1.5 29-32 2-3.5 39-41 0.2-0.5 0.5-1 0.5-1.2 11.5-13.5 1-2 硅0.1-0.3 余量 0.57-0.63 4.4-5.0 18-20 24-26 9-11 1-1.5 0.5-1 余量 余量 铁 锰 铝 锌 铜 杂质总和 (%) ≤0.1 ≤0.5 ≤1.3 ≤1.8 ≤0.7 ≤0.7 ≤0.5 ≤0.9

铜 锌 白 铜 BMN43-0.5 BZn15-20 BZn15-21-1.8 42-44 113.5-16.5 14-16 铅1.5-2 0.1-1 62-65 余量 60-63 58-60 ≤0.6 ≤0.9 ≤0.9 ≤0.75 ≤1.9 BZn15-24-1.5 12.5-15.5 铅1.4-1.7 0.05-0.5 BAl13-3 12-15 BA16-1.5 5.6-6.5 铝白铜 ≤1.1 四、铜材

以纯铜或铜合金制成各种形状包括棒、线、板、带、条、管、箔等统称铜材。铜材的加工有轧制、挤制及拉制等方法，铜材中板材和条材有热轧的和冷轧的；而带材和箔材都是冷轧的；管材和棒材则分为挤制品和拉制品；线材都是拉制的。各种铜材的种类、规格见表11-16。

表3加工白铜的组别和成分

种 类 直径范围（毫供应状态 拉 制 紫铜棒 挤 制 拉 制 挤 制 拉 制 挤 制 拉 制 挤 制 拉 制 铝青铜棒 挤制圆棒 硅青铜拉 制 30-120 5-80 10-160 5-60 10-160 5-60 10-120 直径： 5-10 0.5进级 10-30 1进级 30-60 2进级 5-40 10-160 60-100 5进级 5-40 5-80 米） 备 注 包括方形、六角形棒，其直径为内切圆直径，即两平行边间的距离（以上均同）： 普通黄棒 铅黄铜棒 复杂黄铜棒